Theorem isprm2 12310

Description: The predicate "is a prime number". A prime number is an integer greater than or equal to 2 whose only positive divisors are 1 and itself. Definition in [ApostolNT] p. 16. (Contributed by Paul Chapman, 26-Oct-2012.)

Assertion

Ref	Expression
isprm2	|- ( P e. Prime <-> ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ A. z e. NN ( z || P -> ( z = 1 \/ z = P ) ) ) )

Distinct variable group:   z, P

Proof of Theorem isprm2

Dummy variable n is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1nprm 12307	. . . . 5 |- -. 1 e. Prime
2		eleq1 2259	. . . . . 6 |- ( P = 1 -> ( P e. Prime <-> 1 e. Prime ) )
3	2	biimpcd 159	. . . . 5 |- ( P e. Prime -> ( P = 1 -> 1 e. Prime ) )
4	1, 3	mtoi 665	. . . 4 |- ( P e. Prime -> -. P = 1 )
5	4	neqned 2374	. . 3 |- ( P e. Prime -> P =/= 1 )
6	5	pm4.71i 391	. 2 |- ( P e. Prime <-> ( P e. Prime /\ P =/= 1 ) )
7		isprm 12302	. . . 4 |- ( P e. Prime <-> ( P e. NN /\ { n e. NN | n || P } ~~ 2o ) )
8		isprm2lem 12309	. . . . . . 7 |- ( ( P e. NN /\ P =/= 1 ) -> ( { n e. NN | n || P } ~~ 2o <-> { n e. NN | n || P } = { 1 , P } ) )
9		eqss 3199	. . . . . . . . . . 11 |- ( { n e. NN | n || P } = { 1 , P } <-> ( { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } /\ { 1 , P } C_ { n e. NN | n || P } ) )
10	9	imbi2i 226	. . . . . . . . . 10 |- ( ( P e. NN -> { n e. NN | n || P } = { 1 , P } ) <-> ( P e. NN -> ( { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } /\ { 1 , P } C_ { n e. NN | n || P } ) ) )
11		1idssfct 12308	. . . . . . . . . . 11 |- ( P e. NN -> { 1 , P } C_ { n e. NN | n || P } )
12		jcab 603	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( P e. NN -> ( { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } /\ { 1 , P } C_ { n e. NN | n || P } ) ) <-> ( ( P e. NN -> { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) /\ ( P e. NN -> { 1 , P } C_ { n e. NN | n || P } ) ) )
13	11, 12	mpbiran2 943	. . . . . . . . . 10 |- ( ( P e. NN -> ( { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } /\ { 1 , P } C_ { n e. NN | n || P } ) ) <-> ( P e. NN -> { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) )
14	10, 13	bitri 184	. . . . . . . . 9 |- ( ( P e. NN -> { n e. NN | n || P } = { 1 , P } ) <-> ( P e. NN -> { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) )
15	14	pm5.74ri 181	. . . . . . . 8 |- ( P e. NN -> ( { n e. NN | n || P } = { 1 , P } <-> { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) )
16	15	adantr 276	. . . . . . 7 |- ( ( P e. NN /\ P =/= 1 ) -> ( { n e. NN | n || P } = { 1 , P } <-> { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) )
17	8, 16	bitrd 188	. . . . . 6 |- ( ( P e. NN /\ P =/= 1 ) -> ( { n e. NN | n || P } ~~ 2o <-> { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) )
18	17	expcom 116	. . . . 5 |- ( P =/= 1 -> ( P e. NN -> ( { n e. NN | n || P } ~~ 2o <-> { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) ) )
19	18	pm5.32d 450	. . . 4 |- ( P =/= 1 -> ( ( P e. NN /\ { n e. NN | n || P } ~~ 2o ) <-> ( P e. NN /\ { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) ) )
20	7, 19	bitrid 192	. . 3 |- ( P =/= 1 -> ( P e. Prime <-> ( P e. NN /\ { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) ) )
21	20	pm5.32ri 455	. 2 |- ( ( P e. Prime /\ P =/= 1 ) <-> ( ( P e. NN /\ { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) /\ P =/= 1 ) )
22		ancom 266	. . . 4 |- ( ( ( P e. NN /\ { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) /\ P =/= 1 ) <-> ( P =/= 1 /\ ( P e. NN /\ { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) ) )
23		anass 401	. . . 4 |- ( ( ( P =/= 1 /\ P e. NN ) /\ { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) <-> ( P =/= 1 /\ ( P e. NN /\ { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) ) )
24	22, 23	bitr4i 187	. . 3 |- ( ( ( P e. NN /\ { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) /\ P =/= 1 ) <-> ( ( P =/= 1 /\ P e. NN ) /\ { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) )
25		ancom 266	. . . . 5 |- ( ( P =/= 1 /\ P e. NN ) <-> ( P e. NN /\ P =/= 1 ) )
26		eluz2b3 9695	. . . . 5 |- ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) <-> ( P e. NN /\ P =/= 1 ) )
27	25, 26	bitr4i 187	. . . 4 |- ( ( P =/= 1 /\ P e. NN ) <-> P e. ( ZZ>= ` 2 ) )
28	27	anbi1i 458	. . 3 |- ( ( ( P =/= 1 /\ P e. NN ) /\ { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) <-> ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) )
29		ssalel 3172	. . . . 5 |- ( { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } <-> A. z ( z e. { n e. NN | n || P } -> z e. { 1 , P } ) )
30		breq1 4037	. . . . . . . . . 10 |- ( n = z -> ( n || P <-> z || P ) )
31	30	elrab 2920	. . . . . . . . 9 |- ( z e. { n e. NN | n || P } <-> ( z e. NN /\ z || P ) )
32		vex 2766	. . . . . . . . . 10 |- z e. _V
33	32	elpr 3644	. . . . . . . . 9 |- ( z e. { 1 , P } <-> ( z = 1 \/ z = P ) )
34	31, 33	imbi12i 239	. . . . . . . 8 |- ( ( z e. { n e. NN | n || P } -> z e. { 1 , P } ) <-> ( ( z e. NN /\ z || P ) -> ( z = 1 \/ z = P ) ) )
35		impexp 263	. . . . . . . 8 |- ( ( ( z e. NN /\ z || P ) -> ( z = 1 \/ z = P ) ) <-> ( z e. NN -> ( z || P -> ( z = 1 \/ z = P ) ) ) )
36	34, 35	bitri 184	. . . . . . 7 |- ( ( z e. { n e. NN | n || P } -> z e. { 1 , P } ) <-> ( z e. NN -> ( z || P -> ( z = 1 \/ z = P ) ) ) )
37	36	albii 1484	. . . . . 6 |- ( A. z ( z e. { n e. NN | n || P } -> z e. { 1 , P } ) <-> A. z ( z e. NN -> ( z || P -> ( z = 1 \/ z = P ) ) ) )
38		df-ral 2480	. . . . . 6 |- ( A. z e. NN ( z || P -> ( z = 1 \/ z = P ) ) <-> A. z ( z e. NN -> ( z || P -> ( z = 1 \/ z = P ) ) ) )
39	37, 38	bitr4i 187	. . . . 5 |- ( A. z ( z e. { n e. NN | n || P } -> z e. { 1 , P } ) <-> A. z e. NN ( z || P -> ( z = 1 \/ z = P ) ) )
40	29, 39	bitri 184	. . . 4 |- ( { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } <-> A. z e. NN ( z || P -> ( z = 1 \/ z = P ) ) )
41	40	anbi2i 457	. . 3 |- ( ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) <-> ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ A. z e. NN ( z || P -> ( z = 1 \/ z = P ) ) ) )
42	24, 28, 41	3bitri 206	. 2 |- ( ( ( P e. NN /\ { n e. NN | n || P } C_ { 1 , P } ) /\ P =/= 1 ) <-> ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ A. z e. NN ( z || P -> ( z = 1 \/ z = P ) ) ) )
43	6, 21, 42	3bitri 206	1 |- ( P e. Prime <-> ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ A. z e. NN ( z || P -> ( z = 1 \/ z = P ) ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   \/ wo 709   A.wal 1362   = wceq 1364   e. wcel 2167   =/= wne 2367   A.wral 2475   {crab 2479   C_ wss 3157   {cpr 3624   class class class wbr 4034   ` cfv 5259   2oc2o 6477   ~~ cen 6806   1c1 7897   NNcn 9007   2c2 9058   ZZ>=cuz 9618   || cdvds 11969   Primecprime 12300

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4149  ax-sep 4152  ax-nul 4160  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-iinf 4625  ax-cnex 7987  ax-resscn 7988  ax-1cn 7989  ax-1re 7990  ax-icn 7991  ax-addcl 7992  ax-addrcl 7993  ax-mulcl 7994  ax-mulrcl 7995  ax-addcom 7996  ax-mulcom 7997  ax-addass 7998  ax-mulass 7999  ax-distr 8000  ax-i2m1 8001  ax-0lt1 8002  ax-1rid 8003  ax-0id 8004  ax-rnegex 8005  ax-precex 8006  ax-cnre 8007  ax-pre-ltirr 8008  ax-pre-ltwlin 8009  ax-pre-lttrn 8010  ax-pre-apti 8011  ax-pre-ltadd 8012  ax-pre-mulgt0 8013  ax-pre-mulext 8014  ax-arch 8015  ax-caucvg 8016

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3452  df-if 3563  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-tr 4133  df-id 4329  df-po 4332  df-iso 4333  df-iord 4402  df-on 4404  df-ilim 4405  df-suc 4407  df-iom 4628  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-riota 5880  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-1st 6207  df-2nd 6208  df-recs 6372  df-frec 6458  df-1o 6483  df-2o 6484  df-er 6601  df-en 6809  df-pnf 8080  df-mnf 8081  df-xr 8082  df-ltxr 8083  df-le 8084  df-sub 8216  df-neg 8217  df-reap 8619  df-ap 8626  df-div 8717  df-inn 9008  df-2 9066  df-3 9067  df-4 9068  df-n0 9267  df-z 9344  df-uz 9619  df-q 9711  df-rp 9746  df-seqfrec 10557  df-exp 10648  df-cj 11024  df-re 11025  df-im 11026  df-rsqrt 11180  df-abs 11181  df-dvds 11970  df-prm 12301

This theorem is referenced by:  isprm3  12311  isprm4  12312  dvdsprime  12315  coprm  12337  isprm6  12340  infpn2  12698  znidomb  14290  perfectlem2  15320